平成2年度の調査では、かつて集落があった石野村と西村の跡についての調査とともに、大正時代に島内のサトウキビ畑で発見されたと伝えられる磨製石斧の発見場所を探ることを目的として石野村付近のサトウキビ畑跡の調査が行われたが遺跡の発見には至らなかった。平成3年度の調査時、石野村周囲に調査範囲を広めていく中で、石野村裏手の斜面に巨石の周囲に磨石、素焼きの土器、貝片などが散乱した遺跡が発見され、石野遺跡と命名された。この時の調査では線刻画が描かれた巨石とその周囲に積石で造られた遺構、そして巨石から北西側数十メートルの場所に造られた祭壇状の遺構とその周囲にある積石で造られた遺構の存在などが明らかとなった。そして巨石と祭壇状の遺構の周囲からは土器、貝製品、石器が採集された。石野遺跡の発見に伴い、東京都教育委員会では平成5年度から2年計画で石野遺跡の調査を実施することになった。そして1993年（平成5年）7月に初年度の調査が行われ、多くの土器、石器などの遺物が採集され、遺跡の状態もかなり明らかとなった。しかし調査途中の7月14日、調査隊員のうち2名が行方不明となり調査は中断された。そして行方不明となった2名は水死体となって発見され、この事件の影響で翌年に予定されていた調査は中止され、その後現在に至るまで石野遺跡の調査は行なわれていない。
東京都教育委員会では、1972年（昭和47年）に東京都遺跡地図を作成する中で小笠原諸島の遺跡についても調査を行った。この中で父島の大根山遺跡から打製石斧などの石器類、そして母島からも骨角器と貝製品を採取し、有史以前、小笠原諸島に人が居住していたことが明らかとなった。その後1984年、1985年（昭和59、60年）と、国際基督教大学考古学研究室の手によって父島、母島の調査が行われ、母島から中世の頃の可能性がある素焼きの土器が発掘された。小笠原諸島にも開発の手が伸びだす中、日本列島、南西諸島、そしてマリアナ諸島などからの文化的影響が想定される小笠原諸島の先史時代の遺跡について調査を行うことを目的として、小笠原諸島他遺跡分布調査会が組織され、平成元年度から3年度にかけて3ヵ年の計画で小笠原諸島の遺跡調査が実施された。予算不足等のため、聟島列島、硫黄島、南硫黄島、南鳥島などは調査を行うことが出来なかったが、父島列島、母島列島、そして1920年に磨製石斧の存在が明らかとなった北硫黄島の調査が行われた。北硫黄島では、平成元年度は台風接近の影響で調査を行うことが出来なかったが、平成2年度と平成3年度には調査が行われ、1991年（平成3年）7月、平成3年度の調査の中で石野遺跡が発見された。
1920年（大正9年）、東京大学教授の中井猛之進らは、小笠原諸島とマリアナ諸島方面の植物調査に赴いた。その際、北硫黄島の調査も試みたが、海が荒れたために上陸は出来なかった。しかし北硫黄島駐在の警察官が、艀で北硫黄島で発見された磨製石斧を中井らに届けたとされる。北硫黄島出土とされる磨製石斧は3つ現存しており、「北硫黄島石野平之丞献」と書かれた墨書も遺されている。言い伝えでは石斧は島内のサトウキビ畑の中から発見されたとされ、石野村付近のサトウキビ畑から発見された可能性が指摘されている。北硫黄島から出土した磨製石斧は、マリアナ諸島の磨製石斧との関連性が指摘されており、同様の石斧が父島の旧家で敲石として用いられていたことが1983年（昭和58年）に発見され、また八丈島からも同様の磨製石斧が発見されており、ともにマリアナ諸島との関連性が指摘されている。
1543年、スペイン船サン・ファン号は3つの島から構成される火山列島を発見した。この時点で火山列島は無人島であったとされ、そのため石野遺跡は16世紀以前のものであると考えられている。16世紀後半以降、火山列島はフィリピンからメキシコへ向かうスペインのガレオン船航路に近かったため、北硫黄島の目撃情報も散見される。1876年（明治9年）、日本政府は小笠原諸島の領有を諸外国に通知し認められた。その後内務省の所轄となった小笠原諸島に移住が再開された。1889年（明治22年）、田中栄三郎が硫黄島と北硫黄島に上陸し、北硫黄島は土地が肥沃で水も得られる等の報告をした。田中の報告に触発された母島在住の石野平之丞は1896年（明治29年）に北硫黄島に上陸し、小笠原島庁の許可を得て1899年（明治32年）には北硫黄島に移住し開拓を開始した。北硫黄島には東海岸に石野村、北西海岸に西村という二つの集落が形成され、最盛期には約200人の島民が居住し、主にサトウキビ栽培に従事していた。当時の北硫黄島は石野村を中心としてサトウキビ畑が広がっていた。
26日と27日に再度燃料補給をした後、29日に2度目の攻撃がおこなわれた。この時の目標はスマトラ島Soengei Gerongの製油所（パレンバン第二製油所）である。29日午前10時頃、日本軍の監視哨はイギリス軍機を発見し、空襲警報が発令された。イギリス軍機は、パレンバン第二製油所と飛行場へと爆撃を行った。日本側の迎撃機が飛び立って空中戦を行うとともに、対空砲が応戦した。日本側によると、2機のイギリス軍機が阻塞気球にかかって墜落した。この攻撃の結果、パレンバン第二製油所は重要施設の損害は軽微だったが、燃料廠の大型燃料タンクが炎上するなどの被害を受け、一時的に精油機能が停止した。偵察機の目をごまかすため、一部ではわざと火災を起こして施設が破壊されたように見せかけていた。イギリス軍は日本軍機30機を撃墜し、38機を地上で破壊したと戦果判定したが、実際の日本側の被害は被撃墜7機と地上撃破2機にとどまった。日本側は24日の戦訓をふまえ、飛行場の航空機の隠蔽とダミー機体の配置を徹底していたため、地上撃破を少なく抑えられた。イギリス側の損害は16機（日本側推定70機）であった。日本陸軍は、数波の神風特別攻撃隊を出撃させて、イギリス機動部隊を攻撃した。このときも悪天候で目標発見は困難だったが、うち補充飛行隊重爆隊で編成した皇盾第二隊（隊長：加藤仁之少佐）は29日午後2時頃に突入電を発し、全機未帰還となった。イギリス側によると、日本軍機による艦隊への攻撃があったが損害は生じなかった。フォース63は30日にフォース69から燃料補給を受けた後オーストラリアのフリーマントルへ向かった。